higanyhőmérő

A higany-in-üveg vagy higanyhőmérőt Daniel Gabriel Fahrenheit fizikus találta fel Amszterdamban (1714). Egy keskeny átmérőjű üvegcsőhöz rögzített higanytartalmú izzóból áll; a csőben lévő higany térfogata sokkal kisebb, mint az izzó térfogata. A higany térfogata kissé megváltozik a hőmérséklettel; a kis térfogatváltozás viszonylag hosszú utat vezet a keskeny higanyoszlop felé a csőben. A higany feletti tér nitrogénnel tölthető meg, vagy a légköri nyomásnál kisebb lehet, egy pencilvacuum.

a hőmérő kalibrálása érdekében az izzót úgy készítik el, hogy elérje a termikus egyensúlyt olyan hőmérsékleti szabványokkal, mint például jég/víz keverék, majd egy másik szabvány, például víz/gőz, és a csövet rendszeres időközönként osztják a rögzített pontok között. Elvileg különböző anyagból készült hőmérők (pl., színezett alkohol hőmérők) várhatóan eltérő közbenső értékeket adnak a különböző expanziós tulajdonságok miatt; a gyakorlatban az alkalmazott anyagokat úgy választják meg, hogy a valódi termodinamikai hőmérséklet függvényében ésszerűen lineáris tágulási jellemzőkkel rendelkezzenek, így hasonló eredményeket adnak.

a hőmérőt a Fahrenheit-és Celsius-skála készítői használták.

Anders Celsius, svéd tudós kidolgozta a Celsius-skálát, amelyet 1742-ben a Celsius-hőmérséklet-skála eredete című kiadványában írtak le.

Celsius skáláján két fix pontot használt: az olvadó jég hőmérsékletét és a forrásban lévő víz hőmérsékletét. Ez nem volt új ötlet, mivel Isaac Newton már dolgozott valami hasonlón. A Celsius-fok megkülönböztetése az olvadás, nem pedig a fagyás állapotának használata volt. A hőmérő jó kalibrálására irányuló kísérletek 2 télen tartottak. Ugyanazt a kísérletet újra és újra végrehajtva felfedezte, hogy a jég mindig ugyanazon a kalibrációs jelnél olvadt a hőmérőn. Hasonló fix pontot talált a forrásban lévő víz víz vízgőzének kalibrálásában (amikor ezt nagy pontossággal végezzük, a légköri nyomás változása látható; Celsius ezt megjegyezte). Abban a pillanatban, amikor eltávolította a hőmérőt a gőzből, a higanyszint kissé emelkedett. Ez összefüggött az üveg gyors hűtésével (és összehúzódásával).

Ha Celsius úgy döntött, hogy a saját hőmérsékleti skála, eredetileg meghatározott, a skála “”fejjel lefelé””, azaz azt választotta, hogy állítsa be a forráspontú a tiszta víz 0 °C (212 °F), valamint a fagyáspont 100 °C (32 °F).Egy évvel később Jean-Pierre Christin Francia javasolta, hogy a skálát 0 °C-on (32 °F), a forráspontot 100 °C-on (212 °F) fordítsa meg.100 évfolyamnak nevezte.

végül a Celsius egy hőmérő kalibrálásának módszerét javasolta:

helyezze a hőmérő hengerét tiszta vízből készült olvadó jégbe, és jelölje meg azt a pontot, ahol a hőmérőben lévő folyadék stabilizálódik. Ez a pont a víz fagyasztási / olvadási pontja.

ugyanúgy jelölje meg azt a pontot, ahol a folyadék stabilizálódik, amikor a hőmérőt forró vízgőzbe helyezik.

ossza meg a két jel közötti hosszúságot 100 egyenlő részre.

ezek a pontok megfelelőek a hozzávetőleges kalibráláshoz, de mindkettő légköri nyomással változik. Manapság a fagypont helyett a víz hármas pontját használják (a hármas pont 273,16 kelvinnél (k), 0,01 °C-on fordul elő).

a valódi termodinamikai hőmérséklet felfedezése előtt a hőmérő meghatározta a hőmérsékletet; a különböző anyagokból készült hőmérők különböző hőmérsékleti skálákat határoznának meg (a színes alkohol hőmérő kissé eltérő leolvasást adna, mint egy higanyhőmérő, mondjuk fél skálán). A gyakorlatban több anyag nagyon hasonló hőmérsékletet adott egymáshoz, és amikor felfedezték, a termodinamikai hőmérséklethez.

Leave a Reply